1 材料化学专业实验课程体系的发展特点
材料化学专业实验教学在专业教学活动中具有重要的作用,它是培养学生理论知识的应用能力、锻炼职业和岗位技能、实现应用型人才培养目标的重要教学环节。材料化学专业实验是在学生开设了化学基础课和材料化学专业主干课,并进行了基础化学实验后开设的`课程。其主要特点有:
( 1) 面向大材料的实验课程体系。美国国家研究委员会的专题报告强调,材料科学与工程本科生的课程应尽可能强调学习和研究各种材料,正确评价各类材料之间的竞争关系,应让学生从总体上去理解材料科学与工程。而材料化学专业实验是根据大材料为目标,在材料化学基础课程上开设的专业课程;
( 2) 能体现科研与应用能力培养的密切联系。材料化学专业实验与科学研究课题结合紧密,如材料化学专业综合实验是将专业理论知识运用到相关产品的研发和实际生产中,在实验过程中培养学生解决实际问题的能力,提高学生的实践应用能力。
( 3) 多层次实验体系。材料化学专业实验包括基础技能型、设计型以及综合型等多个层次,每个层次的侧重点以及培养目标均有所差别。材料化学专业实验课程体系设置以加强对材料化学专业知识的理解和应用,加强专业实践技能训练,培养学生的创新思维和创新能力为目标。其教学理念,教学方法,实验内容以及考评制度等均是专业实验教学改革和探讨的内容。
2 传统材料化学专业实验教学模式存在的不足
材料化学专业是一门理工科专业,其发展与当今科学技术的进步和国民经济的快速发展具有很大的关系。材料化学专业实验教学是国家实施大学生素质教育、促进知识向实践能力转化的重要而有效的科学途径,其注重激发学生的创新意识和主动探索科学实验的精神,启迪学生的学习方法,培养学生的自主学习能力、动手能力、分析和解决问题的能力。目前,国内许多高校开设了材料化学专业实验,主要包括材料的合成与制备实验、材料的加工与设计实验以及材料的性能与测试实验等,其内容大部分是重复性和验证性的实验。然而,传统的实验内容、陈旧的教学材料、设备以及填鸭式的教学模式不足以培养学生的学习自主性、创新思维和应用能力。因此,在实验教学过程中,教学内容、教学方法以及策略急需优化和改革,让学生能自主去学习和创新,让学生在“学会”的基础上上升到“会学”和“会用”的高度,于是,改革现在材料化学专业实验陈旧的教学模式是培养出适用新世纪应用创新性人才急需解决的问题。近年来,我校及其他学校均积极进行了实验教学改革与有利的探讨,摸索出了许多新型的教学模式和教学方法。
3 应用型材料化学专业实验教学模式的建立
3. 1 改革专业实验教学内容
传统的材料化学专业实验内容是一些基础技能的培训和经典的实验项目,不能反映出材料化学专业的新知识、新技术对其发展的要求。因此,要改革优化传统的实验教学内容,增加一些应用型、设计型和综合型的新实验内容。在优化实验教学内容时,需要遵循以下几个方面的依据:
( 1) 材料化学专业实验内容应尽量丰富,包括高分子材料、无机非金属材料和金属材料等,充分的体现专业宽口径人才培养模式;
( 2) 不要与基础实验的有关内容重复,注重各种材料功能改性、性能测试分析以及新技术邻域的应用;
( 3) 必须结合材料化学科学研究前沿,注重实验设备、技术的先进性;
( 4) 以设计型、综合型实验为主,重点培养学生的实践应用能力和创新能力。如我校材料化学专业实验在增加了一些新型碳材料、能源材料、功能膜材料、热电材料以及高性能工程材料的基础上,同时将热分析仪、纳米粒度仪、X - 射线衍射仪、扫描电镜、万能试验机以及电化学分析仪等先进设备的应用融入到实验中去,使学生在日后毕业论文和科研工作中对材料的检测技术的应用提前打下良好的基础。
3. 2 建立一支高效的教师队伍
教师是引领、指导和管理学生日常学习进程、提高学生综合素养的重要力量。高效、专业的教师队伍在专业实验教学过程中的作用至关重要。材料化学专业实验涉及到的内容宽广、科学交叉性强,学生要在短暂的实践内掌握老师传授的实验教学内容并非易事,因此,具备专业知识扎实、专业技能深厚的实验教学队伍是必不可少的。针对此问题,我们应对专业实验教师队伍进行重组,改革以往教师组成单一的不利局面,组建一支高学历、专业性强且在科研领域经验丰富的实验教学教师队伍。例如,可将之前分管一些高端先进设备的老师纳入到实验教学老师队伍中,因为他们具备专业的设备测试技能,可指导学生材料测试实验课程。专业、高效的师资队伍才能培养学生的专业实验技能、提高学生的创新意识和实践应用能力。